高壓光學(xué)靜電電壓傳感系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、與傳統(tǒng)電阻分壓和阻容分壓的電壓測量方法不同，靜電電壓表的交直流高壓測量方法在電壓測量過程中因其有著極大的內(nèi)阻抗，不會影響到高壓輸入端電壓或電荷的分布，在高電壓測量中有著非常重要的作用。本文對高壓光學(xué)靜電電壓傳感系統(tǒng)及其相關(guān)技術(shù)進(jìn)行研究。
　　研究了基于均勻場下電場力的傳感方式，用聚酯膜作為均勻場的另一電極，用法布里?珀羅（Fabry-Perot，F(xiàn)P）干涉儀原理測量膜的撓度力與電場力平衡時的應(yīng)變量，實現(xiàn)對外施電壓的有效值測量。利用

2、靜電力學(xué)理論、泊松的圓薄板小撓度理論和FP干涉理論建立了 FP靜電電壓傳感器的傳感測量數(shù)學(xué)模型，通過傳感單元的力學(xué)仿真分析，優(yōu)化了傳感器的結(jié)構(gòu)設(shè)計，構(gòu)建了基于該傳感器的電壓傳感測量實驗系統(tǒng)，開展了均勻場中FP靜電電壓傳感器的電壓測量試驗研究，實現(xiàn)了一定量程范圍的靜電電壓測量。在此基礎(chǔ)上，研究了用應(yīng)變梁平衡電場力的靜電電壓傳感器結(jié)構(gòu)，通過力學(xué)仿真分析研究，研究了進(jìn)一步提高均勻電場下靜電電壓傳感器電壓測量靈敏度的可行性。
　　研究了均

3、勻場中導(dǎo)體半球形成的非均勻場電場力與等應(yīng)變梁撓度力平衡的電壓傳感方式。由靜電力學(xué)和光纖光學(xué)理論分析建立了等應(yīng)變梁光纖光柵靜電電壓傳感器的數(shù)學(xué)模型，通過傳感器的電場分布與力學(xué)仿真分析，優(yōu)化了傳感器的結(jié)構(gòu)設(shè)計。研究了用兩支 FBG傳感器實現(xiàn)溫度補償?shù)姆椒?，通過FBG的溫度傳感特性研究，所設(shè)計的FBG溫度自補償方案具有較好的補償效果。在此基礎(chǔ)上，制備與構(gòu)建了等應(yīng)變梁光纖光柵的靜電電壓傳感實驗系統(tǒng)，利用該系統(tǒng)開展了電壓測量試驗研究，試驗結(jié)果表明